一种钻井用井下液力工具的制作方法
【专利摘要】一种钻井用井下液力工具，属于石油及天然气、煤层气钻井【技术领域】。连接机构的内腔连接活塞机构，活塞机构的内腔连接压力调节装置，活塞机构的一端连接液力传递机构，液力传递机构与连接机构的另一端连接;活塞机构与连接机构之间采用组合密封，组合密封两端各有一组刮泥圈，中间部位有盘根密封、带挡圈的O型密封及带有扶正作用的支承环交替布置，通过压紧螺母压紧。本实用新型通过变换压力调压装置的方式来调节钻压，且该压力调节装置可在工具入井前根据需要更换，简便易行；该工具独特的活塞机构密封先进可靠，耐压20MPa。本实用新型可用于常规转盘钻井，也可用于井下动力工具钻井；可用于直井作业，也可用于大斜度井及水平井作业。
【专利说明】一种钻井用井下液力工具
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种钻井用井下液力工具，属于石油及天然气、煤层气钻井【技术领域】。
【背景技术】
[0002]常规石油钻井中，钻头需要的钻压是由钻头上部的钻铤重量提供的，这种传统的刚性加压方式存在许多不可避免的弊病，如送钻不均匀、跳钻、钻具弯曲、假钻压等等，这些弊病都严重影响着机械钻速、井眼轨迹、钻头及钻具的寿命。
[0003]此外，为了解决井眼轨迹控制问题，人们用改变钻具结构的方法达到了目的，但都有一定的局限性。在防斜打直方面，一般采用高速吊打的方法，这种方法虽然有效，但是在牺牲机械钻速的情况下实现的，导向钻井系统虽然可靠，但比较复杂，耗费高。为了解决这一问题，人们采用了许多措施，如双心钻头、偏轴接头等，效果都不理想。
[0004]因此，在钻井速度和钻井效益越来越受到关注的今天，人们研制了水力加压器等井下工具来解决上述问题，但是这些井下工具有的没有调压装置，对钻头水眼有要求，因此当钻头水眼不能改变时，为得到需要的钻压，需改变泵排量或泥浆密度，或者在钻头与工具之间增加一定的钻铤，限制了工具性能的实现；有的液力加压工具有调压装置，但是一般是卡簧固定，拆装不易，影响使用。
[0005]此外，现有的液力加压工具其密封耐压15MPa，在一定程度上限制了应用范围。因此，需要研究一种新型的井下液力工具来解决上述问题。
【发明内容】
[0006]为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种钻井用井下液力工具。
[0007]—种钻井用井下液力工具，连接机构的内腔连接活塞机构，活塞机构的内腔连接压力调节装置，活塞机构的一端连接液力传递机构，液力传递机构与连接机构的另一端连接；活塞机构与连接机构之间采用组合密封，组合密封两端各有一组刮泥圈，中间部位有盘根密封、带挡圈的O型密封及带有扶正作用的支承环交替布置，通过压紧螺母压紧。
[0008]液力传递机构的一端与钻头连接。
[0009]本实用新型的优点是:使用时随钻具组合入井，钻头接近井底时开泵循环泥浆，泥浆经钻柱进入工具内腔，当泥浆从钻头流出时，因压力调节装置和钻头喷嘴有时还有钻具马达的节流作用，在上部钻具组合形成压力。该压力与环空的压力差作用在活塞机构3的端面上，形成推力，推动活塞机构3并带动扭矩传递机构4下行给钻头加压，推动钻头钻进，实现了液力柔性加压，为钻头提供稳定持续的钻压，有效的控制井斜，防斜打直，并可以节省部分钻铤，减轻钻机负荷；定长的工作行程补偿了失控滑动钻进，可作为下放钻具的缓冲段，以防止溜钻事故的发生；同时，通过钻井液柔性连接的关系及液体弹性吸收原理，将钻头井底震动与工具上部钻柱分隔开，起到液力减震作用，可有效地保护钻具和钻头。
[0010]本实用新型的优点是可根据不同的工作状态，通过变换压力调压装置的方式来调节钻压，且该压力调节装置可在工具入井前根据需要更换，简便易行；该工具独特的活塞机构密封先进可靠，耐压20MPa。
[0011]本实用新型可用于常规转盘钻井，也可用于井下动力工具钻井；可用于直井作业，也可用于大斜度井及水平井作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]当结合附图考虑时，通过参照下面的详细描述，能够更完整更好地理解本实用新型以及容易得知其中许多伴随的优点，但此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定，如图其中:
[0013]图1为本实用新型的结构示意图。
[0014]图2为本实用新型的活塞机构与连接机构间采用密封形式结构示意图。
[0015]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
【具体实施方式】
[0016]显然，本领域技术人员基于本实用新型的宗旨所做的许多修改和变化属于本实用新型的保护范围。
[0017]实施例1:如图1、图2所示，一种钻井用井下液力工具，连接机构I的内腔连接活塞机构3，活塞机构3的内腔连接压力调节装置2，活塞机构3的一端连接液力传递机构4，液力传递机构4与连接机构I的另一端连接；
[0018]其中，连接机构I用于连接钻具并传递扭矩，压力调节装置2用于调节流经工具的钻井液的压力，活塞机构3密封并产生钻压，液力传递机构4两端分别与活塞机构3及钻头相连，将钻压传给钻头。
[0019]图2是本实用新型活塞机构3与连接机构I间采用密封形式的组合密封5，其特点是两端各有一组刮泥圈，中间部位有若干盘根密封、带挡圈的O型密封及带有扶正作用的支承环交替布置，通过压紧螺母6压紧，保证了密封的可靠性，阻止钻井液体及岩石碎屑侵入活塞机构3与连接机构I的间隙内。
[0020]压力调节机构2上加工有内/外多方如六方结构，方便通过专用工装拆卸。
[0021]每套工具配有多个压力调节机构，可根据需要增减。
[0022]压力调节机构2通过螺纹与活塞机构3的钻井液通道相连。
[0023]如上所述，对本实用新型的实施例进行了详细地说明，但是只要实质上没有脱离本实用新型的发明点及效果可以有很多的变形，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此，这样的变形例也全部包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种钻井用井下液力工具，其特征在于连接机构的内腔连接活塞机构，活塞机构的内腔连接压力调节装置，活塞机构的一端连接液力传递机构，液力传递机构与连接机构的另一端连接；活塞机构与连接机构之间采用组合密封，组合密封两端各有一组刮泥圈，中间部位有盘根密封、带挡圈的O型密封及带有扶正作用的支承环交替布置，通过压紧螺母压紧。
2.根据权利要求1所述的一种钻井用井下液力工具，其特征在于液力传递机构的一端与钻头连接。
【文档编号】E21B4/00GK203420632SQ201320499390
【公开日】2014年2月5日 申请日期:2013年8月15日 优先权日:2013年8月15日
【发明者】黄衍福, 范春英, 段马利, 李兴杰, 刘希茂, 张国田, 周家齐, 高巧娟, 王娜, 何莎莎, 见立银, 贺涛 申请人:中国石油天然气集团公司, 中国石油集团钻井工程技术研究院, 北京石油机械厂